聚合物復(fù)合材料(第四章結(jié)構(gòu)與性能)-資料下載頁
2025-01-18 20:02本頁面
【正文】 疲勞極限只有強(qiáng)度極限值的 40%～ 50%。 復(fù)合材料和金屬材料疲勞的區(qū)別 60 3） 復(fù)合材料在疲勞過程中 ， 盡管初始損傷尺寸比金屬材料大 ，例如纖維斷裂 、 脫粘 、 基體開裂 、 分層等 ， 但疲勞壽命比金屬大； 4） 復(fù)合材料 的疲勞損傷是累積的 ， 在破壞之前 ， 損傷已經(jīng)有了較大的發(fā)展 ， 有明顯的征兆 。 而 金屬材料 損傷累積卻很隱蔽 ， 破壞有很大的 突發(fā)性 ， 這對(duì)工程結(jié)構(gòu)來說是很危險(xiǎn)的 。 61 復(fù)合材料的蠕變特性 ?蠕變： 當(dāng)應(yīng)力保持不變時(shí)應(yīng)變隨著時(shí)間的延續(xù)而增加的現(xiàn)象 。 初始蠕變： 應(yīng)變隨時(shí)間延續(xù)而增加，但增加的速度逐漸減慢（減速蠕變）； 穩(wěn)態(tài)蠕變： 應(yīng)變隨時(shí)間延續(xù)而勻速增加，這個(gè)階段較長（平緩蠕變）； 加速蠕變： 應(yīng)變隨時(shí)間延續(xù)而加速增加 ,直達(dá)破裂點(diǎn)。 62 復(fù)合材料的蠕變特性 ?填料加入使塑料的剛性增大 ， 可明顯地改善塑料的蠕變性能 ， 使復(fù)合材料具有小的蠕變； ?復(fù)合材料的蠕變通常隨 溫度或應(yīng)力提高而增加 ， 不同樹脂有不同蠕變特性； ?復(fù)合材料的蠕變與基體有很大關(guān)系 ， 分子剛性越大 ，抗蠕變性能越好 ， 如抗蠕變性從高到低為： PSF PC POM PA66 PA6。 63 ? 熱膨脹系數(shù) a 基本符合混合規(guī)則 ac＝ am（ 1－ Vf ）＋ afVf ? 實(shí)際復(fù)合材料的 a比上式計(jì)算值還小 ， 這是與填料粒子束縛了其周圍聚合物的運(yùn)動(dòng)有關(guān)； ? 一般無機(jī)填料的 a比聚合物 a低 12個(gè)數(shù)量級(jí) ， 因此 ， 填充材料的 a較純聚合物的小得多 ， 而與金屬的 a接近； ? 通常 a降低會(huì)使成型收縮率降低 ， 制品尺寸精度提高；對(duì)于纖維增強(qiáng)材料 ， 流動(dòng)方向與橫向方向的 a有異 ， 于是產(chǎn)生翹曲 ， 尺寸穩(wěn)定性反而會(huì)因此變差； ? 復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù) 取決于樹脂基體 ， 但還與纖維含量有關(guān) ， 纖維含量越高 ， 其熱膨脹系數(shù)越小 。 復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù) 64 ?導(dǎo)熱系數(shù) K在理論上也符合混合規(guī)則 Kc＝ Km（ 1－ Vf ）＋ KfVf ?實(shí)際上由于填料的形態(tài)等因素不同而導(dǎo)熱系數(shù)有所不同 ，也對(duì)上式提出修正 ?填料的導(dǎo)熱系數(shù)一般比聚合物大 ， 因此 ， 復(fù)合塑料的導(dǎo)熱系數(shù)通常比單純聚合物大 ?導(dǎo)熱系數(shù)的增加有利于 提高成型速度 和制備導(dǎo)熱性材料 復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù) 65 ?熱變形溫度 （ HDT） 是衡量材料的耐熱性和使用溫度高低的一個(gè)重要指標(biāo) （ 是指在 ） ?填料的加入提高基體的熱變形溫度 ， 但其與基體樹脂的性質(zhì)有很大關(guān)系： 復(fù)合材料的熱變形溫度 ?原因：結(jié)晶性樹脂復(fù)合材料的 HDT主要由樹脂熔點(diǎn)來控制 ， 未填充前其 HDT受鏈段運(yùn)動(dòng)影響而比其熔點(diǎn)低得多 。 填充填料后 ，填料限制其鏈段運(yùn)動(dòng)而 HDT明顯提高 a、 結(jié)晶性樹脂如 PP、 PA、 PBT、 PPS、 PEEK等 ， 加入填料后可使 HDT大幅度提高 ， 接近其熔點(diǎn) 66 b、 結(jié)晶性聚合物復(fù)合材料 HDT提高程度與其剛性提高程度有密切關(guān)系 ， 提高復(fù)合材料的剛性 ， 同樣提高其HDT c、 非晶性樹脂如 PS、 PC、 PMMA、 PSF等 ， 加入填料使HDT提高不大 ， 通常為 10～ 20℃ ?原因：非晶性樹脂及其復(fù)合材料的 HDT主要受 Tg支配 ， 因此 ，填充后 HDT提高不大 。 67 對(duì)連續(xù)使用溫度的影響 纖維增強(qiáng)對(duì)熱變形溫度的影響 聚砜 聚甲醛 尼龍 6 尼龍 66 酚醛樹脂 聚碳酸酯 芳香聚酯 聚醚醚酮 聚苯硫醚 熱變形溫度 連續(xù)使用溫度 68 本章完
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